精制盐水的电解

1、授课人：刁香授课人：刁香职业教育应用化工技术专业教学资源库职业教育应用化工技术专业教学资源库离子膜烧碱生产操作离子膜烧碱生产操作课程课程精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水的电解合格的一次盐水经过螯合树脂塔精制盐水后，合格的一次盐水经过螯合树脂塔精制盐水后，其盐水中的主要杂质其盐水中的主要杂质Ca2+Mg2+含量小于含量小于20ug/L 后，已经能满足离子膜电解槽进行精后，已经能满足离子膜电解槽进行精制盐水电解操作指标要求，那么这些精制盐制盐水电解操作指标要求，那么这些精制盐水是如何实现电解而产出合格的水是如何实现电解而产出合格的NaOH呢？呢？下面我们一起学习精制盐水电解生产过

2、程的下面我们一起学习精制盐水电解生产过程的相关知识。相关知识。案例介绍案例介绍 精制盐水电解生产工艺流程图精制盐水电解生产工艺流程图精制盐水的电解精制盐水的电解案例介绍案例介绍 精制盐水电解生产工艺流程示意图精制盐水电解生产工艺流程示意图回水自来水回水自来水回水R211V212 V216氢气放空筒V214V215 E217进槽碱换热器R211电解槽E217V213V212阳极液罐V213阴极液罐V214负压水封V215正压水封LTTPPL成品碱淡盐水去脱氯氮气纯水蒸汽循环水精制盐水V216精制盐水的电解精制盐水的电解案例介绍案例介绍淡盐水处理工艺流程示意图淡盐水处理工艺流程示意图蒸汽空气淡盐水

3、废氯气氯气总管氯酸盐分解罐喷射泵脱氯塔换热器氯水罐氯水蒸汽精制盐水的电解精制盐水的电解 精制盐水电解的产物？精制盐水电解的产物？ 精制盐水电解工艺流程叙述？精制盐水电解工艺流程叙述？ 精制盐水电解生产控制指标？精制盐水电解生产控制指标？ 精制盐水电解槽的结构图？精制盐水电解槽的结构图？ 精制盐水电解生产的注意事项？精制盐水电解生产的注意事项？精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解的产物精制盐水电解的产物三种产物三种产物 精制盐水电解的的产物主要有氢氧化钠、氯气精制盐水电解的的产物主要有氢氧化钠、氯气和氢气。和氢气。 氢氧化钠溶液，其纯度高达氢氧化钠溶液，其纯度高达30%以上。分子式以上。分子

4、式NaOH，相对分子量，相对分子量39.997，烧碱水溶液有滑腻，烧碱水溶液有滑腻感觉，能腐蚀人的皮肤，溶液越浓，烧伤力越强；感觉，能腐蚀人的皮肤，溶液越浓，烧伤力越强； 氯气，其纯度大于氯气，其纯度大于97%（v/v)。分子式为。分子式为Cl2，分子量为分子量为70.91，气态氯为黄绿色，液体为黄色微，气态氯为黄绿色，液体为黄色微橙液体；橙液体； 氢气，其纯度大于氢气，其纯度大于98%（v/v)。分子式为分子式为H2，分，分子量为子量为70.91，气态氯为无色无味。，气态氯为无色无味。精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解工艺流程叙述（精制盐水电解工艺流程叙述（1） 电解精制盐水生产烧碱工

5、艺流程叙述电解精制盐水生产烧碱工艺流程叙述 阴极液系统中的循环碱经流量控制阀调节适当的流量，加入适阴极液系统中的循环碱经流量控制阀调节适当的流量，加入适量的高纯水后，使之碱液的浓度在量的高纯水后，使之碱液的浓度在28%30%，通过烧碱换热器，通过烧碱换热器加热或冷却循环碱液，确保电解槽的操作温度保持在加热或冷却循环碱液，确保电解槽的操作温度保持在8590，送入电解槽底部的碱液分配器，分配到电解槽的每个阴极室进行送入电解槽底部的碱液分配器，分配到电解槽的每个阴极室进行电解。电解。二次精制合格的盐水经盐水预热器（正常开车时很少用）预热后，二次精制合格的盐水经盐水预热器（正常开车时很少用）预热后，调

6、节到合适的流量与高纯盐酸、循环淡盐水在混合器中混合，使调节到合适的流量与高纯盐酸、循环淡盐水在混合器中混合，使之显酸性，但之显酸性，但PH值须大于值须大于2，然后送入电解槽底部的盐水分配器，然后送入电解槽底部的盐水分配器到电解槽的每个阳极室进行电解。到电解槽的每个阳极室进行电解。从电解槽流出的淡盐水通过流量控制阀加酸，调节从电解槽流出的淡盐水通过流量控制阀加酸，调节PH值为值为2左右，左右，进入阳极液接收罐后，用淡盐水泵送出，并分成两路：一部分与进入阳极液接收罐后，用淡盐水泵送出，并分成两路：一部分与精盐水混合后送往电解槽，循环使用；另一部分送往脱氯塔进行精盐水混合后送往电解槽，循环使用；另一

7、部分送往脱氯塔进行脱除游离氯。脱除游离氯。 精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解工艺流程叙述（精制盐水电解工艺流程叙述（1） 电解精制盐水生产烧碱工艺流程叙述（续）电解精制盐水生产烧碱工艺流程叙述（续） 从电解槽阳极侧产生的湿氯气送到氯气总管，去氯气处理系统。从电解槽阳极侧产生的湿氯气送到氯气总管，去氯气处理系统。当总管当总管Cl2压力过大，可直接从高压安全水封去事故氯处理系统，压力过大，可直接从高压安全水封去事故氯处理系统，避免避免Cl2外溢。当总管外溢。当总管Cl2负压过大，可由低压安全水封吸入空气，负压过大，可由低压安全水封吸入空气，破坏系统中的过高的真空度，避免电解槽内的离子交换膜

8、受到机破坏系统中的过高的真空度，避免电解槽内的离子交换膜受到机械损坏。械损坏。 电解槽溢流而出的烧碱依靠重力流入碱循环罐，由碱循环泵分电解槽溢流而出的烧碱依靠重力流入碱循环罐，由碱循环泵分成两路：一部分产品添加纯水，作为循环碱返回电解槽；另一部成两路：一部分产品添加纯水，作为循环碱返回电解槽；另一部分通过冷却器后输送到烧碱罐区或直接送往离子膜烧碱蒸发工序。分通过冷却器后输送到烧碱罐区或直接送往离子膜烧碱蒸发工序。烧碱浓度由浓度分析指示仪监测，使浓度保持在烧碱浓度由浓度分析指示仪监测，使浓度保持在32%左右。电解左右。电解槽阴极侧产生的湿氢气送到氢气总管，去氢气处理系统。为了避槽阴极侧产生的湿氢

9、气送到氢气总管，去氢气处理系统。为了避免电解槽内的离子膜受到阴阳极室间过大的压力差而导致机械损免电解槽内的离子膜受到阴阳极室间过大的压力差而导致机械损伤，当氢气压力过大时，可直接从氢气安全水封处放空。在开停伤，当氢气压力过大时，可直接从氢气安全水封处放空。在开停车时，所有的氢气都要通过氢气安全水封排放。车时，所有的氢气都要通过氢气安全水封排放。 精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解工艺流程叙述（精制盐水电解工艺流程叙述（2） 淡盐水脱氯系统工艺流程叙述淡盐水脱氯系统工艺流程叙述 精制饱和盐水进入电解槽后进行电解，盐水中只有部分精制饱和盐水进入电解槽后进行电解，盐水中只有部分NaCl分解，其

10、余的成为较低浓度的盐水（分解，其余的成为较低浓度的盐水（200g/l左右）称左右）称为淡盐水，淡盐水温度为为淡盐水，淡盐水温度为85，含游离氯，含游离氯700800mg/l。从电解槽溢流而出的淡盐水通过控制阀加酸调节从电解槽溢流而出的淡盐水通过控制阀加酸调节pH进入阳进入阳极液接收罐内，通过淡盐水泵分成两部分：一部分与精盐水极液接收罐内，通过淡盐水泵分成两部分：一部分与精盐水混合后送往电解槽，进行循环；另一部分送往脱氯塔进行脱混合后送往电解槽，进行循环；另一部分送往脱氯塔进行脱氯。电解出的湿氯气送到氯气总管。氯。电解出的湿氯气送到氯气总管。 精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解工艺流程叙述

11、（精制盐水电解工艺流程叙述（2） 淡盐水脱氯系统工艺流程叙述（续）淡盐水脱氯系统工艺流程叙述（续） 酸化后淡盐水由泵输送到脱氯塔，由水力喷射泵保持脱酸化后淡盐水由泵输送到脱氯塔，由水力喷射泵保持脱氯塔的真空度，并通过再生氯回流阀进行调节。在脱氯塔氯塔的真空度，并通过再生氯回流阀进行调节。在脱氯塔气体出口处装有再生氯气冷却器，用于氯气和气体蒸汽的气体出口处装有再生氯气冷却器，用于氯气和气体蒸汽的分离，气相（基本为分离，气相（基本为Cl2）排放到氯气总管，冷凝下来的氯）排放到氯气总管，冷凝下来的氯水去氯水储槽，由氯水泵送到脱氯塔或离子膜阳极液贮罐，水去氯水储槽，由氯水泵送到脱氯塔或离子膜阳极液贮罐

12、，进行准备下一步的脱氯。进行准备下一步的脱氯。 从脱氯塔下来的脱氯淡盐水，在脱氯盐水泵入口加入从脱氯塔下来的脱氯淡盐水，在脱氯盐水泵入口加入NaOH溶液和溶液和Na2SO3溶液进行化学脱氯，调节溶液进行化学脱氯，调节pH值在值在9左左右，控制游离氯为右，控制游离氯为0，再由脱氯盐水泵送往盐水工序化盐。，再由脱氯盐水泵送往盐水工序化盐。 精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解生产控制指标（精制盐水电解生产控制指标（1）序号序号取样点取样点分析项目分析项目范围范围1 1进槽二次精制盐水进槽二次精制盐水N Na aClClO O3 3( (g/l)g/l)1515C Ca a2+2+Mg+Mg2+

13、2+( ( PPb) PPb)2020SrSr2+2+ (PPb) (PPb)100100B Ba a2+2+ (PPb) (PPb)100100SiSiO O2 2( (PPm)PPm)10 10 FeFe2+2+( (PPb)PPb)100100SS(PPm)SS(PPm)1 12 2淡盐水泵出口淡盐水淡盐水泵出口淡盐水N Na aCl(g/l)Cl(g/l)190190210210pHpH值值1.51.53.03.0N Na aClClO O3 3（g/lg/l） 20 20 AV-ClAV-Cl2 2( (g/l)g/l)0.30.33 3 NiNi精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水

14、电解生产控制指标（精制盐水电解生产控制指标（2）序号序号取样点取样点分析项目分析项目范围范围3 3各电槽出口淡盐水各电槽出口淡盐水N Na aCl(g/l)Cl(g/l)190190210210N Na aClClO O3 3( (g/l)g/l) 20 20pHpH值值4 41 1温度（温度（）80809090AV-ClAV-Cl2 2（g/lg/l）1 13 3 N Na a2 2S SO O4 4( (g/l)g/l)3 3 4 4电槽进料碱液总管电槽进料碱液总管NaOHNaOH浓度浓度(%)(%)(30(302)2)N Na aCl/NaOH(PPm)Cl/NaOH(PPm)4040N

15、 Na aClClO O3 3/NaOH(PPm)/NaOH(PPm)1515FeFe2 2O O3 3/NaOH(PPm)/NaOH(PPm)0.10.1温度温度()()78789090流量流量(m(m3 3/h)/h)(26(262)2)精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解生产控制指标（精制盐水电解生产控制指标（3）序号序号取样点取样点分析项目分析项目范围范围5 5碱循环泵出口成品碱循环泵出口成品烧碱烧碱NaOHNaOH浓度浓度32%32%N Na aCl/NaOH(PPm)Cl/NaOH(PPm)4040N Na aClClO O3 3/NaOH(PPm)/NaOH(PPm)2020

16、FeFe2 2O O3 3/NaOH(PPm)/NaOH(PPm)0.30.36 6单槽出口碱液单槽出口碱液NaOHNaOH浓度浓度(%)(%)(32(320.5)0.5)N Na aCl/NaOH(PPm)Cl/NaOH(PPm)4040N Na aClClO O3 3/NaOH(PPm)/NaOH(PPm)2020精制盐水的电解精制盐水的电解离子膜电解槽主体设备的结构离子膜电解槽主体设备的结构精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构离子膜电解槽结构图离子膜电解槽结构图精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构电解单元极板图电解单

17、元极板图精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构电解单元极板基网图电解单元极板基网图电解单元极板侧向图电解单元极板侧向图精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构电解单元极板进液系统电解单元极板进液系统精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构电解单元隔板进液分布流动形式电解单元隔板进液分布流动形式精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备的内部部件结构主体设备的内部部件结构电解单元极板上电流流动形式电解单元极板上电流流动形式精制盐水的电解精制盐水的电解主体设备内部结构部件主体设备内部结构部件离子交换膜离子交

18、换膜精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解正常生产的注意事项精制盐水电解正常生产的注意事项 防火防爆注意事项防火防爆注意事项 氢与空气混合氢气含量达到氢与空气混合氢气含量达到4%74%时为爆炸性气体，因此管时为爆炸性气体，因此管路与设备应保持密闭良好，并保持氢气纯度在路与设备应保持密闭良好，并保持氢气纯度在98%以上，管路与设备以上，管路与设备附近禁止明火操作，电气及照明设备应采取防爆装置，停止检修时应附近禁止明火操作，电气及照明设备应采取防爆装置，停止检修时应用氮气置换管路与设备至含氢合格，动火前应测定设备、管路及环境用氮气置换管路与设备至含氢合格，动火前应测定设备、管路及环境的含氢量。动

19、火的设备、管段应与系统隔断，并办理动火手续，批准的含氢量。动火的设备、管段应与系统隔断，并办理动火手续，批准后准予检修。后准予检修。 当遇氢气起火时，不准降低运行电流或停直流电，应用绝缘灭当遇氢气起火时，不准降低运行电流或停直流电，应用绝缘灭火器或石棉布隔绝空气予以扑灭，以防止氢气系统形成负压将助燃之火器或石棉布隔绝空气予以扑灭，以防止氢气系统形成负压将助燃之氧引入而发生爆炸。氧引入而发生爆炸。精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解正常生产的注意事项精制盐水电解正常生产的注意事项 防火防爆注意事项（续）防火防爆注意事项（续） 盐酸系统动火检修前，须将物料处理干净，切断物料来源，同盐酸系统动火

20、检修前，须将物料处理干净，切断物料来源，同时分析含氢量低于时分析含氢量低于0.5%方可动火。方可动火。 禁火区内，严禁吸烟与动火，如必要动火时须采取必要的措施，禁火区内，严禁吸烟与动火，如必要动火时须采取必要的措施，经有关部门批准。经有关部门批准。 防毒注意事项防毒注意事项 氯气为有毒气体，吸入肺中会引起中毒，轻者咳嗽、支气管发炎，重氯气为有毒气体，吸入肺中会引起中毒，轻者咳嗽、支气管发炎，重者有窒息感，剧咳呕吐，严重者引起肺水肿或迅速窒息死亡，因此应防止氯者有窒息感，剧咳呕吐，严重者引起肺水肿或迅速窒息死亡，因此应防止氯气外溢。气外溢。 如遇氯气大量外溢时应立即站在上风向处，戴好防毒面具进行

21、处理，如遇氯气大量外溢时应立即站在上风向处，戴好防毒面具进行处理，防毒面具应按期进行检修，保证其效能。如遇氯气中毒时，应先移至空气通防毒面具应按期进行检修，保证其效能。如遇氯气中毒时，应先移至空气通畅处，轻者服用甘草合剂，重者注射葡萄糖酸钙，严重者立即送医院。畅处，轻者服用甘草合剂，重者注射葡萄糖酸钙，严重者立即送医院。 精制盐水的电解精制盐水的电解精制盐水电解正常生产的注意事项精制盐水电解正常生产的注意事项 防化学灼伤注意事项防化学灼伤注意事项 氢氧化钠对人体皮肤、眼睛、毛发有剧烈的侵蚀性，操作中要氢氧化钠对人体皮肤、眼睛、毛发有剧烈的侵蚀性，操作中要集中精力，并戴好防护眼镜、胶皮手套，必要时要穿防护衣、戴面罩集中精力，并戴好防护眼镜、胶皮手套，必要时要穿防护衣、戴面罩等。若碱流溅入眼内，需立即用大量清水冲洗，然后到医务室用硼酸等。若碱流溅入眼内，需立即用大量清水冲洗，然后到医务室用硼酸水冲洗，严重时要到医院治疗。水冲洗，严重时要到医院治疗。 盐酸和氯化氢气体对人体有强烈的刺激与侵蚀，操作人员在操盐酸和氯化氢气体对人体有强烈的刺激与侵蚀，操作人员在操作时应戴上眼镜、口罩、橡胶手套以及穿工作服和胶鞋。作时应戴上眼镜、口